西安市生態系統服務價值及其變化研究

王 萍，劉 康，李 婷

(西北大學城市與環境學院，陜西西安 710127)

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西安市生態系統服務價值及其變化研究

王 萍，劉 康，李 婷

(西北大學城市與環境學院，陜西西安 710127)

在闡釋生態系統的固碳釋氧、保持土壤、涵養水源、食物生產生態功能的基礎上，根據西安市生態系統類型特點，定量評價西安市2000年及2010年西安市固碳釋氧、保持土壤、涵養水源及食物生產的生態系統服務價值及其變化情況。結果表明，2000年西安市各項生態系統服務功能總價值為 220.81億元，2010年增長至238.70億元。10年間涵養水源生態系統服務價值量下降了57.04%，應注重對秦嶺北麓山地森林生態系統及西安市水域面積的嚴格保護。

生態系統服務價值；價值量變化；西安市

生態系統服務功能是指生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用[1]。它不僅為人類提供了食品、醫藥及其他生產生活原料，更重要的是維持了人類賴以生存的生命支持系統[2]。客觀準確地計量評價生態系統的服務功能及其價值顯得十分必要，已成為國內外生態學與生態經濟學研究的前沿課題。在區域尋求經濟、社會和生態的協調可持續發展道路的大背景下，城市化與生態環境乃至生態系統服務功能的關系越來越受到學者的關注，成為研究的熱點問題[3]。西安市地處我國秦嶺北麓，黃河流域的關中盆地中部，生態系統類型多樣。因此，該研究在闡釋生態系統的固碳釋氧、保持土壤、涵養水源及食物生產生態功能的基礎上，以2000年為基準年，定量評價西安市2000年及2010年生態系統服務經濟價值的變化情況，以期為西安市的生態可持續發展提供決策支持。

1 研究區概況

西安市地處我國秦嶺北麓，黃河流域的關中盆地中部，生態系統類型多樣。地理位置 107°40′～109°49′ E ， 33°39′～34°45′ N。同時，西安市是陜西省的省會，也是西北地區最大的城市，屬暖溫帶半濕潤大陸季風氣候區，轄新城、碑林、蓮湖、雁塔、未央、灞橋、閻良、臨潼、長安 9 區和高陵、藍田、周至、戶縣 4 縣，市域總面積 10 108 km2，市區總面積 3 582 km2。根據西安市生態系統結構和生態過程特點，并考慮到數據的可獲得性和有效性，將生態系統分為耕地、園地、森林、草地、建設用地、水域及未利用地7類生態系統。

2 生態系統服務功能價值評價方法

生態系統生態服務功能的測算受多因素影響，有多種測算模型，目前大多是估算區域平均的生態系統服務價值。該研究采用Costanza等的方法對區域生態系統服務功能價值進行評價[3]。其評價模型如下式所示：

式中：V為區域生態系統服務價值；Aj為j類土地類型的面積；Pij為j類土地類型的第i類服務價值單價。

2.1 固碳釋氧功能由于目前尚缺乏公認的評估生態系統固定 CO2經濟價值的方法，參考前人工作經驗，采用碳稅法[4]，評估西安市生態系統固定 CO2的間接經濟價值；再用中國工業制氧成本100元/t和中國造林成本352.93元/t的平均值計算釋放氧氣的價值[2]。

2.2 土壤保持功能

2.2.1土壤保持功能物質量計算。 土壤保持功能物質量采用無植被覆蓋因素和水土保持措施情形下可能產生的土壤侵蝕量，與當前地表覆蓋情形下的土壤侵蝕量之差進行評估[5]：

Ac=R·K·LS-R·K·LS·C·P

式中，Ac為土壤保持功能物質量；R為降雨侵蝕力；K為土壤可蝕性；LS為坡度-坡長因子；C為植被覆蓋因子；P為管理因子。

2.2.2土壤保持功能價值量計算。 土壤的價值通常從減少土地損失、減少土壤肥力損失和減免泥沙淤積和滯留三方面計算[6]。

2.2.2.1保持土壤肥力的價值。 以市場銷售的有機質、硫酸銨、過磷酸鈣和氯化鉀的成本價格反映森林保持土壤肥力的價值[2]。

2.2.2.2減少土地廢棄的價值。 根據減少土壤侵蝕量和土壤表土平均厚度0.6 m，來推算因土壤侵蝕而造成的廢棄土地面積，再用機會成本法計算因土地廢棄而失去的年經濟價值：

Es=Ac×F/(0.6×10 000ρ)

式中，Es為減少土地廢棄的經濟效益，元/a；F為林業年均收益，取282.17元/hm2[5]；0.6為土壤表土平均厚度，m；ρ為土壤容重，t/m3。

2.2.2.3減淤價值估算。采用影子工程法[7]，生態系統減淤的生態服務功能價值，可以用泥沙淤積導致水庫蓄水量減少而造成的損失來估算：

En=0.24Ac×C/ρ

式中，En為減淤的經濟效益，元/a；C為水庫單位工程費用[8]。

2.3 涵養水源功能用水量平衡法計算植被水源涵養量，計算公式為：

W=1 000(R-E)×D

式中，W為涵養水源量，m3/a；R為平均降水量，mm/a；E為平均蒸發量，mm/a；D為區域面積[2]。根據植被涵養水源量和當前發展階段系數，用影子工程法估算森林涵養水源的價值。

2.4 食物生產功能生態系統食物生產總量采用通用食物營養轉化模型進行計算：

Ei=100×MiEPiAi

其中，Es為研究區食物總供給熱量(kcal)，Ei為第i種食物所提供的熱量(kcal)，Mi為市縣第i種食物的產量(t)，EPi為第i種食物可食部的比例(%)，Ai為第i種食物每100g可食部中所含熱量(kcal)，i=1，2，3，……，n為區縣食物種類。

3 結果與分析

該研究結合西安市的自然地理和社會經濟條件，運用生態經濟學方法，以2000年為基準年，初步計算了2000年及2010年西安市生態系統部分生態服務功能的經濟價值(表1)。表1結果表明，2000年西安市固碳釋氧、保持土壤、涵養水源及食物生產生態系統服務功能總經濟價值為220.81 億元，2010年各項生態生態系統服務功能總的經濟價值達到238.70億元，10年間其總值平均增長了8.10%。說明研究涉及的4項生態系統服務有所提高。根據圖1所示，分析各項生態系統服務功能，除涵養水源經濟價值量由2000年至2010年平均下降了57.04%，呈大幅下降趨勢，其余3項生態系統服務價值10年間均有不同增長，其中生態系統保持土壤服務功能增幅最為明顯，其價值量增長率達到62.95%；食物生產價值量次之；固碳釋氧價值量增幅不大。

表1 2000年及2010年西安市各項生態服務價值匯總 億元

4 結論

西安市生態系統服務功能的主要提供者是水域生態系統，即河流與湖泊，其次是森林生態系統[9]。隨著人口的增長和經濟的發展，人類的生產和生活用水越來越多，大量水資源的利用，改變了地表和地下水的正常循環，不僅影響著區域的水量，也影響著區域的水質，從而影響水源涵養功能。因此，建議西安市在城市化進程中做好生態環境保護工作，應保護好秦嶺北麓山地森林生態系統，進一步提高建成區范圍內森林覆蓋率；保護水域生態系統完整性，加強渭河等重要河流的污染治理，建立濕地公園；發揮二者在生態服務功能的主要作用[3]。

[1] 歐陽志云，王效科，苗鴻.中國陸地生態系統服務功能及其生態經濟價值的初步研究[J].生態學報，1999，19(5)：19-25.

[2] 高雪玲，劉康，康艷，等.秦嶺山地生態系統服務功能價值初步研究[J].中國水土保持，2004，19(4)：23-25，47.

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[4] 彭建，王仰麟，陳燕飛，等.城市生態系統服務功能價值評估初探——以深圳市為例[J].北京大學學報：自然科學版，2005，41(4)：594-604.

[5] 許月卿，邵曉梅.基于GIS和RUSLE的土壤侵蝕量計算——以貴州省貓跳河流域為例[J].北京林業大學學報，2006，25(4)：67-71.

[6] 高雪玲.秦嶺山地植被生態系統服務功能及其空間特征研究[D].西安：西北大學，2004.

[7] 盛莉，金艷，黃敬峰.中國水土保持生態服務功能價值估算及其空間分布[J].自然資源學報，2010，25(7)：1105-1113.

[8] 余新曉，秦永勝，陳麗華，等.北京山地森林生態系統服務功能及其價值初步研究[J].生態學報，2002，22(5)：783-786.

[9] 李妮.西安市區域生態系統服務功能價值研究[J].寧夏農林科技，2012，53(9)：108-109.

Study on the Ecosystem Service Values and Its Change of Xi'an City

WANG Ping, LIU Kang, LI Ting

(College of Urban and Environmental Science, Northwest University, Xi’an, Shaanxi 710127)

According to ecosystem types and characteristics of Xi'an City, this paper calculated the regional ecosystem service function value and its change in 2000 and 2010 based on the introduction of the function of carbon fixation and oxygen release, soil conservation , water source conservation and food production. The results showed that the total value of ecosystem service function of Xi'an City was 22.08 billion in 2000 and 23.87 billion in 2010, with a big drop of the regional ecosystem service function value of water source conservation which was 57.04 percent. It was suggested that forest ecosystem of the north slope of Qinling Mountains and water area of Xi’an City should be strictly protected.

The value of ecosystem services; The change of value; Xi’an City

環保部重點項目(STSN-05-27)。

王萍(1977- )，女，陜西西安人，碩士研究生，研究方向：生態評估。

2014-11-11

S 181.3

A

0517-6611(2015)01-212-02